Größe eines Kondensator schätzen/berechnen

[Kondensator (Gast)]

Hi,

ich bin gerade im Begriff einen 3x3x3 LED-Würfel zu bauen (ja, ich weiß, 
dass das für viele von euch "langweilig" ist.

Dabei steuere ich die 9 LEDs pro Ebene jeweils direkt per 
Mikrocontroller an. Hierbei ist mir aufgefallen, dass die Helligkeit der 
LEDs je nach Muster ein wenig schwankt. Das liegt vermutlich daran, dass 
der Mikrocontroller (AVR Familie) nicht genug "Power" hat, um das Ganze 
zu treiben. Aufgefallen ist mir das auch schon bei anderen Projekten.

Was wäre die einfachste Möglichkeit dem Ganzen vorzubeugen? Der AVR 
selbst ist natürlich mit der typischen Verdrahtung bereits gepuffert. 
Gedacht habe ich zunächst an je einen Transistor, sodass der 
Mikrocontroller entlastet wird.

Allerdings kann es ja ganz schöne Schwankungen im Stromverbrauch geben. 
Mal angenommen in der einen Ebene sind alle LEDs aus (= 0 mA) und im 
nächsten Moment wird die Ebene umgeschaltet und alle LEDs sind an (= 9 * 
20 mA = 180 mA). Um die Stromquelle (= Batterie) zu schonen, wollte ich 
hier einen Kondensator einsetzen. Jetzt frage ich mich wie groß dieser 
sein muss/soll. Zumindest eine Hausnummer in Form einer Größenordnung 
wäre nett. Wie würde man so etwas konkret berechnen? Welche Werte 
braucht man dafür? Ich nehme an, dass das etwas mit der zur Verfügung 
stehenden Zeit zu tun hat. Gehen wir mal von einer Frequenz von 100 Hz 
aus.

Vielen Dank!

[Blubb (Gast)]

W=1/2*C*U^2 und P=W/t. Den Rest schaffst du selbst.

[Hinz (Gast)]

Vielleicht noch
ΔQ = C * ΔU
ΔQ = I * Δt

[Kunz (Gast)]

Kondensator schrieb:
> Was wäre die einfachste Möglichkeit dem Ganzen vorzubeugen?

Vorbeugende Maßnahmen kann man viele treffen. Erstmal sollte man klären, 
wodurch der Helligkeitseinbruch verursacht wird.
 - Versorgungsspannung bricht ein
 - Spannungsabfall innerhalb des µC auf gemeinsamen Strompfaden
 - Spannungsabfall in der Schaltung auf gemeinsamen Strompfaden

Wie dicht liegst du an dem für den µC spezifizierten Gesamtstrom?

Tip: LED müssen nicht mit 20mA betrieben werden.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Kunz schrieb:
> Tip: LED müssen nicht mit 20mA betrieben werden.
Tipp 2: es können gern auch deutlich mehr als 20mA sein, wenn 
Multiplexing und/oder PWM verwendet wird...

Kondensator schrieb:
> Der AVR
> selbst ist natürlich mit der typischen Verdrahtung bereits gepuffert.
Ach mit "der" typischen Verdrahtung...
Tipp 3: Schaltpläne sind anerkanntes Kommunikationsmittel unter 
Elektronikern.

Kondensator schrieb:
> Zumindest eine Hausnummer in Form einer Größenordnung wäre nett.
1000uF passen da immer. Mit 470uF wäre auch schon einiges geholfen...

[Michael (Gast)]

Der Praktiker holt aus der Bastelkiste den dicksten Kondensator und
legt ihn an die Betriebsspannung um erst mal festzustellen, ob
das überhaupt die Problemlösung ist, ohne lang rumzurechnen.

[MaWin (Gast)]

Tja, ENTWEDER der AVR erlaubt keine 160mA aus einem Port,
ODER die Versorgungsspannung bricht etwas ein.

Letzteres könnte man ja mal messen,
und gegen ersteres helfen externe Transistoren als Treiber.